老衛帶你學 Geohash演算法原理及實現

2021-10-06 05:58:28 字數 1750 閱讀 7230

geohash演算法就是將經緯度編碼，將二維變一維，給位址位置分割槽的一種演算法。

基本原理

geohash是一種位址編碼方法。他能夠把二維的空間經緯度資料編碼成乙個字串

我們知道，經度範圍是東經180到西經180，緯度範圍是南緯90到北緯90，我們設定西經為負，南緯為負，所以地球上的經度範圍就是[-180， 180]，緯度範圍就是[-90，90]。如果以本初子午線、赤道為界，地球可以分成4個部分。

如果緯度範圍[-90°, 0°)用二進位制0代表，（0°, 90°]用二進位制1代表，經度範圍[-180°, 0°)用二進位制0代表，（0°, 180°]用二進位制1代表，那麼地球可以分成如下4個部分

如果在小塊範圍內遞迴對半劃分呢？

可以看到，劃分的區域更多了，也更精確了。geohash演算法就是基於這種思想，劃分的次數更多，區域更多，區域面積更小了。通過將經緯度編碼，給地理位置分割槽

geohash演算法

geohash演算法一共有三步。

首先將經緯度變成二進位制。

比如這樣乙個點（39.923201, 116.390705）

緯度的範圍是（-90，90），其中間值為0。對於緯度39.923201，在區間（0，90）中，因此得到乙個1；（0，90）區間的中間值為45度，緯度39.923201小於45，因此得到乙個0，依次計算下去，即可得到緯度的二進位制表示，如下表：

最後得到緯度的二進位制表示為：

10111000110001111001
同理可以得到經度116.390705的二進位制表示為：

11010010110001000100
第2步，就是將經緯度合併。經度佔偶數字，緯度佔奇數字，注意，0也是偶數字。

11100


11101


00100


01111


00000


01101


01011


00001
第3步，按照base32進行編碼base32編碼表的其中一種如下，是用0-9、b-z（去掉a, i, l, o）這32個字母進行編碼。具體操作是先將上一步得到的合併後二進位制轉換為10進製資料，然後對應生成base32碼。需要注意的是，將5個二進位制位轉換成乙個base32碼。上例最終得到的值為

wx4g0ec1
geohash用乙個字串表示經度和緯度兩個座標。在資料庫中可以實現在一列上應用索引（某些情況下無法在兩列上同時應用索引）

問題geohash演算法有兩個問題。首先是邊緣問題。

如圖，如果車在紅點位置，區域內還有乙個黃點。相鄰區域內的綠點明顯離紅點更近。但因為黃點的編碼和紅點一樣，最終找到的將是黃點。這就有問題了。

要解決這個問題，很簡單，只要再查詢周邊8個區域內的點，看哪個離自己更近即可。

另外就是曲線突變問題。

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